在国家自然科学基金项目（项目编号：T2321003、T2222005等）资助下，复旦大学彭慧胜/陈培宁团队跳出传统集成电路的硅基研究路径，通过设计多层旋叠架构，开发出可在弹性高分子上直接光刻制造高密度集成电路的制备路线，率先实现了高分子纤维内大规模集成电路（以下简称“纤维芯片”）的构建。相关成果以“基于多层旋叠架构的纤维集成电路（Fibre integrated circuits by a multilayered spiral architecture）”为题，于2026年1月21日在《自然》（Nature）期刊上发表。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-025-09974-0。

图 “纤维芯片”结构

　　纤维器件具备发电、储能、感知等多种功能，且可编织为柔软透气的智能终端，有望推动信息、能源、医疗等重要领域的变革发展。如何将多功能纤维器件集成构建出全柔性纤维电子系统，是该领域面临的一个重要挑战。传统集成方法高度依赖连接硬质块状芯片，与纤维柔性、可穿戴等特性存在根本矛盾，亟需创建适配纤维一维结构的高效信息处理器。

　　在纤维上实现高效信息处理功能，其挑战在于纤维受限的曲面表面积很难实现高密度集成电路制备。为此，团队提出“多层旋叠架构”的设计思想，即在纤维内部构建多层集成电路，从而最大化利用纤维内部空间。基于该设计原理，团队开发出了可在弹性高分子上直接进行高密度集成电路光刻的制备路线，有效解决了弹性高分子表面平整度低、光刻溶剂不耐受、电路层稳定性差等基础难题。该制备路线与目前成熟的光刻工艺兼容，初步实现了“纤维芯片”的实验室级规模制备。

　　构建的“纤维芯片”中，电子元件（如晶体管）集成密度达到10万个/厘米，通过晶体管与其他电子元件高效互连，可实现数字、模拟电路运算等多种信息处理功能，且具有高度柔软、可拉伸、可编织等独特优势，有望助力脑机接口、电子织物、虚拟现实等新兴领域发展。